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大牛地气田大17井区太1段气藏产能主控因素及开发调整对策

2022-11-10

天然气技术与经济 2022年5期
关键词:砂坝液气井区

景 琛

(中国石化华北油气分公司采气一厂,河南 郑州 450006)

0 引言

1 太1段气藏生产动态

大牛地气田位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡东北部,为一个宽缓的西倾单斜[1-3]。大17井区位于大牛地气田东南部,面积为226 km2,自下而上发育石炭—二叠系太原组、山西组的太1段、太2段、山1段、山2段等多套含气层系。其中,太1层是大17井区的主力开发层系,动用储量22.13×108m3,沉积相以障壁砂坝沉积为主,孔隙类型以残余粒间孔、粒间溶孔为主,孔隙度介于4.3%~18.3%,渗透率介于0.1~2.0 mD,原始地层压力系数为0.93,为低渗透率、致密、无边底水定容弹性驱动岩性气藏[4-5]。目前大17井区太1段气藏总井数为16口,累计产气量为3.1×108m3,采收率为14%,远低于其他层系。因此有必要进行生产动态分析,明确产能主控因素,有针对性地制定开发调整对策,以期提高气藏采收率。

大17井区太1段气藏共有开发井16口,其中水平井11口、直井5口。目前平均油压为2.7 MPa,平均套压为3.9 MPa,日产气量为12.0×104m3,日产液量为7.3 m3。其中,水平井日产气量为10.1×104m3,占气藏总产量的85%;直井日产气量为1.9×104m3,仅占气藏总产量的15%。考虑到直井产量低,且均为多层合采井,产量劈分难度大[6-7]。因此,笔者主要分析11口水平井的生产动态特征,在气藏开发形势分析的基础上结合生产现状对气井进行分类,明确各类气井的生产动态特征[8-10]。

1.1 气藏开发形势

根据11口水平井的归一化生产曲线表明,太1段气藏气井开发可分为4个阶段(图1):①稳产阶段为1年,阶段累产气量达动态储量的10.2%,单井弹性产率为83×104m3/MPa;②递减阶段为2~3年,年递减率可达20%,弹性产率为185×104m3/MPa;③增压稳产阶段为1年,弹性产率初期小,后期增大至201×104m3/MPa;④低压低产阶段年递减率为10%,弹性产率为303×104m3/MPa。目前气井均处于低压低产阶段。

图1 太1段气藏11口水平井归一化曲线图

1.2 开发现状

太1段气藏11口水平井均位于障壁砂坝中部,但生产特征存在明显差异。根据气井目前产量以及累计产量绘制开采现状图(图2),结合气井生产动态、液气比、动态储量等参数,可将太1段气藏水平井分为两类:Ⅰ类井(8口)主要位于障壁砂坝南侧,初期产量为2.5×104m3/d,稳产期为1~2年,目前平均油压为2.55 MPa、套压为3.50 MPa,日均产气量为1.05×104m3,累计产量均高于2 000×104m3,平均为2 778×104m3,液气比为1.09 m3/104m3,动态储量为4 721×104m3,采出程度为59%,生产效果相对较好。Ⅱ类井(3口)主要位于障壁砂坝北侧,初期产量为1.25×104m3/d,稳产期不到90 d,目前平均油压为2.6 MPa、套压为3.6 MPa,日均产气量为0.58×104m3,累计产量均低于2 000×104m3,平均为1 472×104m3,液气比为1.5 m3/104m3,动态储量为3 149×104m3,采出程度为47%,生产效果相对较差。

图2 大17井区太1层开采现状图

2 产能主控因素

大17井区太1段气藏11口水平井的完井方式及压裂工艺相同,均采用裸眼预置管柱完井,压裂工艺为裸眼封隔器卡封分段加砂压裂,压裂规模及施工排量相近,11口井的施工工艺无明显区别,对气井产能的影响相近。因此,笔者主要从沉积、构造等地质因素分析对气井产能的影响,明确产能主控因素。

2.1 储层特征

太1段气藏11口水平井均位于砂坝中部储层厚度较大的区域,水平段储层厚度均在12 m以上,Ⅰ、Ⅱ类井储层厚度无明显差异。分别在Ⅰ、Ⅱ类井中选取典型井,分析储层特征差异,明确储层物性、电性与气井产能的关系。

从Ⅰ类井中选取典型井XX-215井,测井综合曲线如图3所示,实钻岩性以中粗石英砂岩为主,储层厚度为16.7 m,自然伽马(GR)曲线以低幅平滑箱形为主,GR值在60 API以下,电阻率较高,深侧向电阻率介于40~90Ω·m,孔隙度介于8.0%~13.7%,渗透率介于0.63~1.62 mD,含气饱和度大于52%,束缚水含量较低,物性较好。该井于2015年10月13日投产,投产初期稳定产气量为3.0×104m3/d,产液量为11.2 m3/d,累产气量为2 963×104m3,累产液量为4 752 m3,液气比为1.6 m3/104m3,生产效果较好。

从Ⅱ类井中选取典型井XX-114井,测井综合曲线如图4所示,实钻岩性以中砂岩为主,储层厚度为17.9 m,GR曲线齿化严重,GR值介于60~100 API,深侧向电阻率介于30~50Ω·m,孔隙度介于5.2%~10.4%,渗透率介于0.26~1.27 mD,含气饱和度低于60%,束缚水含量较高,物性较差。该井于2015年1月13日投产,投产初期稳定产气量为1.5×104m3/d,产液量为11.2 m3/d,累产气量为1 290×104m3,累产液量为4 395 m3,液气比为3.4 m3/104m3,生产效果较差。

图4 XX-114井测井综合曲线图

综合分析可知,Ⅰ、Ⅱ类井储层厚度无明显区别,但储层物性存在差异,Ⅰ类井GR曲线以低幅平滑箱形为主,电阻率较高,孔隙度、渗透率均较高,物性较好。Ⅱ类井GR曲线齿化严重,电阻率较低,物性较差,含水量较高。

2.2 沉积特征

根据太1段气藏沉积相特征、物源特征,并结合现代障壁砂坝沉积模式可知:迎水面水动力强,海水反复冲刷,砂体陡,物性好;背水面水动力弱,砂体缓,物性差[11-13]。综合分析认为沉积模式不同导致Ⅰ、Ⅱ类井的储层物性存在明显差异:Ⅰ类井处于迎水面,储层物性好,电阻率高,产量高,液气比低,累计产量高,是老区调整有利区;Ⅱ类井处于背水面,物性差,内部泥岩夹层发育、电阻率低,束缚水含量高导致液气比高,影响气井产能释放(图5)。

图5 大17井区太1层沉积相图

2.3 构造特征

大17井区整体为北东高—南西低的平缓单斜,局部发育鼻状隆起,未形成较大的构造圈闭。通过与开发现状图耦合,发现构造变化与气井产能、液气比无明显的相关性(图6)。

图6 大17井区太1层顶面构造图

3 开发调整对策

大17井区太1段气藏气井产能主要受沉积控制,障壁砂坝迎水面储层物性好,气井产能高,为老区调整有利区,通过加密调整进一步提高气藏采收率。同时,部分井井筒内积液影响气井生产,需要进一步优化生产制度[14-15]。

3.1 加密调整

针对大17井区太1段气藏砂坝迎水面有利区,优选砂坝西南部井控程度较低的区域,通过储层精细刻画、井网井距论证,部署1口水平井XX-P22,提高井网控制程度。XX-P22井实钻水平段1 434 m,砂岩长1 302 m,显示段长1 257 m,平均全烃含量为31.7%,钻遇效果较好。采用密切割大规模压裂,投产后油压为8.8 MPa,套压为12.7 MPa,日产气量为5.0×104m3,预计新增经济可采储量0.91×108m3,提高气藏采收率4.1%。

3.2 生产制度优化

针对11口水平井开展了18井次压力监测,分析井筒内压力梯度、地层压力特征,筛选5口积液井,针对性地调整泡排、优化气井工作制度,产量恢复至1.1×104m3/d。

以XX-101井为例,2021年4-5月因地面原因关井导致井内积液,产量降至0.3×104m3/d。经过多次优化站内泡排、两次气举复产,目前产量恢复至0.9×104m3/d(图7)。

图7 XX-101井生产动态曲线图

4 结论

1)根据气井生产动态特征,可将大17井区太1段气藏水平井分为两类:Ⅰ类井共8口,位于障壁砂坝南侧,初期产量为2.5×104m3/d,累计产量均高于2 000×104m3,动态储量高、液气比低,生产效果较好;Ⅱ类井共3口,位于障壁砂坝北侧,初期产量为1.25×104m3/d,累计产量均低于2 000×104m3,动态储量低、液气比相对较高,生产效果较差。

2)大17井区太1段气藏产能主要受沉积特征控制:Ⅰ类井处于迎水面,储层物性好,内部泥岩夹层少、电阻率高,生产效果好,是老区调整有利区;Ⅱ类井处于背水面,物性差,内部泥岩夹层发育、电阻率低,束缚水含量高导致液气比高,影响气井产能释放。

3)砂坝迎水面是老区调整有利区,通过部署加密井,可有效提高井网控制程度;5口井筒积液井通过加强动态监测、优化生产制度,保持气井稳产,提高气藏采收率。

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